Hvilken vei er opp?

F?r vi kan sl? p? motoren p? satellitten v?r i verdensrommet er det greit ? vite hvilken vei satellitten peker, slik at vi er sikre p? at vi akselererer i riktig retning. Men hvordan gj?r vi det?

Det er flere m?ter ? orientere seg i verdensrommet, men s? lenge du bare reiser innad i solsystemet, og ikke er veldig n?rme en annen planet er nok det letteste ? bruke et kamera. Fordi alle stjernene vi kan se fra solsystemet er s?pass langt unna, vil de befinne seg p? s? og si samme sted uavhengig av hvor i solsystemet du befinner deg. Dette gj?r at vi p? forh?nd kan lagre bilder av alle himmelretninger og bruke dette til ? sammenligne med det vi ser foran oss for ? finne ut hvilken vei vi peker.

Et slikt bilde kan typisk se slik ut:

 

Her ser vi inn mot sentrum av galaksen og vi ser mange andre stjerner rundt om i bildet. Vi kan bruke dette til ? finne ut hvilken vei vi peker.

Den metoden jeg har valgt ? bruke kalles minste kvadraters metode.

RGB

De fleste bildeformater vi i dag bruker best?r av minimum 3 kanaler. Hver av disse kanalene har et punkt for hver piksel p? bildet. Vi har en R?d kanal, en Gr?nn kanal og en Bl? kanal. Disse tre kanalene kan kombinert lage alle farger vi har mulighet til ? se. Dersom b?de den r?de og den gr?nne kanalen har verdi 0 i en piksel, mens den bl? kanalen har verdi 255 (Det h?yeste det g?r) vil pikslen v?re bl?. Dersom alle tre kanalene har verdi 255 i et punkt vil pikslen v?re hvit.

Det jeg da kan gj?re etter satellitten har tatt et bilde rett foran seg er ? hente ut disse tre kanalene fra bildet, og sammenligne det med bilder av hele himmelkulen. Jeg kan trekke alle verdiene i alle kanalene fra hverandre og opph?ye forskjellen i annen. Det bildet som da har minst kvadratverdi er det bilde som er mest likt. Herfra kommer navnet minste kvadraters metode. (Dersom de to bildene er helt identiske vil jo kvadratveriden bli 0, som er det minste den kan bli.)

Himmelkulen

Til h?yre ser du en animasjon av bilder tatt i en sirkel rundt solsystemet. Dersom jeg n? tar hvert enkelt bilde fra den animasjonen og sammenligner med bildet over finner jeg at den minste forskjellen er ved det bilde som peker 25 grader til h?yre for det jeg har valgt ? kalle nord. (Nord er her direkte mot galaksesenteret).

 

NB!

Jeg har gjort en ganske stor forenkling her, og det er det at jeg kun navigerer i planet til solsystemet. Dette resulterer i at dersom satelitten p? en eller annen m?te ender opp med peke vekk fra planet vil den ikke vite hvilken vei den peker. Det ? l?se dette hadde bare v?rt ? gjenta samme prosedyre som jeg gjorde ovenfor, bare for en rotasjonsretning p? tvers av planet, det krever en del mer matte men er fullt l?selig. Jeg skal heldigvis kun fly innad i solsystemets plan, og har da strengt tatt ikke behov for ? navigere utenfor solsystemets plan. N?r det er sagt er det ikke umulig at en satellitt ender opp med ? peke feil vei i l?pet av et oppdrag, men dette er en forenkling jeg har gjort for ? ?ke hastigheten p? satellittens programvare.

Av Sigve Hages?ter
Publisert 16. okt. 2017 20:36 - Sist endret 16. okt. 2017 20:36